TWI433854B

TWI433854B - Method for producing cellulose ether

Info

Publication number: TWI433854B
Application number: TW095149240A
Authority: TW
Inventors: Mitsuo Narita; Masaki Tabata; Atsushi Yoshida; Hiroshi Umezawa
Original assignee: Shinetsu Chemical Co
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2014-04-11
Also published as: JP5030566B2; EP1803736A1; CN101003576A; EP1803736B1; KR20070069046A; CN101003576B; TW200740855A; JP2007197678A; US9611333B2; US20070149773A1; KR101204133B1

Description

纖維素醚的製造方法

本發明係關於一種鹼化纖維素以及使用其之纖維素醚的製造方法。

在纖維素醚的製造方法上，一般已知有於以高純度純化之漿料中使鹼溶液接觸後調製鹼化纖維素，並使用醚化劑進行醚化反應之方法。最終所得的纖維素醚，雖可藉由適當地控制其取代度便可成為水溶性，但其中因存在水不溶的部分，而使水溶液的透光度降低，或變為異物，而導致其商品價值受損的情況。

此未溶解的部分，其原因之一，係可舉出因存在著不具可充分溶解於水中的取代基之低取代度部分而產生，此為鹼化纖維素中的鹼分布不均一之故。

此鹼的作用係可舉出有，使纖維素膨潤後改變漿料中的結晶構造以協助醚化劑的滲透、催化烷撐氧化物的醚化反應、為鹵化烷基的反應劑等。因此，漿料與鹼水溶液不接觸的部分因未反應而成為未溶解物質，故鹼化纖維素的均一性係直接關係著未溶解物質的多寡。

在此，在鹼化纖維素的製法方面廣為實施的，係可舉出如專利文獻1或專利文獻2中所例示，將漿料粉碎後，於所得之粉末狀漿料中添加僅為醚化反應所必須量的鹼且進行機械性混合之方法。但是，此方法中，因鹼並未完全滲入漿料全體之故，而存在鹼未接觸的漿料，而該部分因不能成為纖維素醚卻混入製品中成為未反應物，造成纖維素醚的品質不良之問題。

不產生此類問題的方法方面，係有如專利文獻3中所示的，使片狀漿料浸漬於過量的鹼溶液中使其充分吸收鹼之後，加壓使其為固定鹼量來去除多餘的鹼之方法。工業上實施此方法時，一般而言，係以藉由在捲成滾筒狀之漿料的中心管中通入支持用的軸後使其昇高，將滾筒狀的漿料向上浮起，或藉由將滾筒狀的漿料載置於滾輪上，使滾筒狀的漿料可自由地旋轉般，自滾筒狀的漿料邊拉出成片狀的漿料邊投入浸漬槽的方法。但是，此方法中，浸漬中的片狀漿料會因拉動而破損斷裂，而使運轉無法繼續的問題經常發生。此外，再大量生產時，欲使片狀漿料在固定時間浸漬，必須要有非常大的浸漬槽，將有無法取得足夠的設置空間、投資成本變大等的缺點。另一方面，碎片狀漿料的情況時，因濾餅不平滑之故，使該加壓機產生壓榨不均，使得基於鹼化纖維素中的鹼分布不均一化而引起品質的低落。

非專利文獻1中，係記載著在鹼溶液中加入漿料使成粥狀的漿料，於漿料加壓裝置上進行壓榨的方法，以作為黏膠纖維製造中鹼化纖維素的製造方法。雖可消除使用片狀漿料時的幾個缺點，但漿料加壓裝置會發生壓榨不均，使得基於鹼化纖維素中的鹼分布不均一化而引起品質的低落。而且，壓榨性能有其極限，僅以此方法的話，將難以獲得被要求作為纖維素醚的原料之鹼成分較少的鹼化纖維素，因而對纖維素醚的應用也有相當程度的困難。

專利文獻4中，係記載著以使纖維素與過量的鹼製造鹼化纖維素之後，藉由以親水性溶劑洗淨鹼化纖維素以去除鹼成分，得到為目的之組成的方法，但因必須要有大量的設備及步驟，所用的親水性溶劑會殘留在鹼化纖維素中而與醚化劑發生副反應之故，導致醚化劑的反應效率降低，還必須進行洗淨液的中和處理或回收鹼成分等，在工業生產上有其難處。

[專利文獻1]特公昭60－50801號公報[專利文獻2]特開昭56－2302號公報[專利文獻3]特開昭60－40101號公報[專利文獻4]特公平3－73562號公報

[非專利文獻1]纖維素學會編「纖維素的事典」(2000年11月10日發刊)第433頁

本發明係提供一種有效率的製造鹼分布均一的鹼化纖維素的方法。

本發明提供一種鹼化纖維素之製造方法，其係包含於螺旋提運機型接觸器內使漿料與鹼金屬氫氧化物溶液連續接觸之步驟，以及將所得接觸物進行脫液的脫液步驟。又，本發明提供使用此鹼化纖維素製造纖維素醚之製造方法。再者，本發明提供鹼纖維素的製造裝置，其係備有：於一端設置至少一個漿料與鹼金屬氫氧化物溶液的投入口，於他端設置至少一個脫液物的取出口，具有使漿料與鹼金屬氫氧化物溶液從該一端至該他端邊接觸邊移動用之螺旋提運機的螺旋提運機型接觸器，以及由所取出之接觸物分離濾餅用的脫液機構。

藉由本發明，可有效率地製造鹼分布均一的鹼化纖維素，而其結果係可具有效率地製造透明性高的纖維素醚。

〔實施發明之最佳型態〕

本發明所使用的漿料，以粉末狀或碎片狀之型態為佳。

粉末狀的漿料，係將片狀漿料粉碎所獲得，而顯示出粉末型態者。通常使用平均粒子徑為10~1,000 μm者，但並不受此限制。粉末狀漿料的製造方法並無限定，可使用刀片粉碎或鐵鎚粉碎等之粉碎機。

碎片狀的漿料的製造方法並無限定，但係利用切片機等已知的裁斷裝置將片狀漿料裁切而得。所用的裁斷裝置係可連續處理，在投資成本上相當有利。

碎片的平面面積通常為4~10,000 mm² ，特別以10~2,500 mm² 為佳。當小於4 mm² 時，碎片狀漿料的製造困難，相對的當大於10,000 mm² 時，則朝螺旋提運機型接觸器的投入、在接觸器內部的運送、朝脫液裝置的投入等之操作會有難以進行的情況發生。在此，碎片的平面面積係指，使一片的碎片狀漿料堆疊為六面體時，六面之中面積最大的面的面積。

本發明中，每個單位時間投入螺旋提運機中的漿料質量與鹼溶液的體積之比，較佳為0.15 kg/L以下，而0.10 kg/L以下更佳，0.05 kg/L以下又更好。超過0.15 kg/L時，因為難以完全浸漬，使鹼化纖維素中的鹼分布不均一，將造成製品的品質下降。此外，漿料質量與鹼溶液體積之比的下限，係以0.0001 kg/L為佳，若無法滿足此條件，則設備將過大，而不符合現實之狀況。

本發明所使用之螺旋提運機型接觸器，係以可任意控制鹼溶液之溫度或接觸時間為佳。其原因在於，欲得到所期望之組成的鹼化纖維素時，鹼化纖維素的組成係與漿料吸收鹼金屬氫氧化物溶液後的量呈相關，其吸收量係可藉由控制接觸時間以及鹼溶液的溫度來進行調節。

鹼金屬請氧化物溶液溫度的調整方法，係可使用公知的技術，但以利用熱交換器為佳，其熱交換器係可位於螺旋提運機的內部，亦可位於其外部。鹼金屬氫氧化物溶液的溫度並無特別限制，但可調節在20~80℃之範圍。

本發明中，接觸時間的調整法方面，係可舉出有改變選自於螺旋的轉數、螺旋的間距、接觸區域的長度中之至少一種。

在螺旋轉數之變更法方面，係可藉由變頻馬達切換周波數或使用百比變速機(Beier Variator)。螺旋轉數係200 rpm以下，特別以100 rpm以下者為佳。其原因在於，若轉數超過200 rpm，則內容物將因離心力而被擠壓附著到螺旋提運機的壁面上，造成搬運困難之情形。螺旋轉數的下限係以1 rpm為佳。

在螺旋間距之變更法方面，係預先準備螺旋間距不同的複數個螺旋提運機，例示有藉由該等之更換所實施的方法。其中，螺旋間距以500 mm以下為佳。其原因在於，當超過500 mm時，在自螺旋提運機排出之階段中，因為從一個間距內開始排出到排出結束的時間對數變大之故，將發生滯留時間不均一，鹼化纖維素的組成不均一而不適於品質上的情況。螺旋間距的下限係以10 mm為佳。

接觸區域長度的變更法方面，係預先準備複數個具有不同螺旋長度的螺旋提運機，例示有切換使用該等之生產線、切換朝螺旋投入漿料的位置及/或投入鹼溶液的位置、切換以直列配置的複數個螺旋提運機的使用支數等以及以上此等之組合。

漿料與鹼金屬氫氧化物溶液的接觸時間為1秒~15分鐘，又以2秒~2分鐘之範圍特別好。未達1秒時，吸收量的控制甚為困難，而超過15分鐘的話，裝置將過大而只會使生產性變差，或是漿料的鹼吸收量將過大，使得無論有何種脫液裝置，都難以獲得所期望之適合用於製造纖維素醚的鹼化纖維素之組成。

螺旋方面除了可以使用1條型之外，亦可使用2條型。

螺旋提運機型接觸器，係以可連續性處理者為佳。與批次式的相比，因其裝置本體可變小，在空間面上相當有利。此外，螺旋提運機係以藉由活塞壓縮流動使漿料通過者為佳。其原因係如前述，因為鹼化纖維素的組成係與接觸時間相關，以不使接觸時間不均之下，讓鹼化纖維素的組成均等，在品質上較佳。特別是，在品質上不得不避免已供給的漿料在完全不接觸到鹼隨即通過之狀況。漿料容易浮遊於鹼金屬氫氧化物溶液中上，需要特別注意，而在螺旋提運機中，係以可使漿料能夠完全地與鹼金屬氫氧化物溶液接觸之下通過為佳。

螺旋提運機之中，係以依漿料、鹼金屬氫氧化物溶液之順序投入，或是，在投入螺旋提運機中之前，預先混合好漿料與鹼金屬氫氧化物溶液等方法為佳。預先混合時，漿料與鹼金屬氫氧化物溶液的接觸已然進行之故，係以管理此段接觸時間為佳。

再者，鹼金屬氫氧化物溶液的投入部位，係以與漿料的投入部位相同位置或較漿料的投入部位更下游側為佳。此外，鹼金屬氫氧化物溶液的投入口，係以位於螺旋提運機的內部之泥漿狀物質的液面還要更上部為佳。即因具有潤濕浮游著的漿料，而且將其押入泥漿狀物質內部的效果。

此外，泥漿狀物質係漿料與鹼金屬氫氧化物溶液的接觸物。在鹼金屬氫氧化物溶液的投入口位置上，例如，在從上游移動而來的漿料上，使鹼金屬氫氧化物溶液進行接觸，在接觸的瞬間，形成泥漿狀物質。鹼金屬氫氧化物溶液的投入口係如上所述，並非沒入於泥漿狀物質之中的位置，而是以位於與此泥漿狀物質之液面呈垂直方向的上側位置為佳。

圖1係表示具備有螺旋提運機11之螺旋型接觸器(螺旋提運機型接觸器)10、與分離來自螺旋型反應器(螺旋提運機型接觸器)之接觸混合物用的脫液機構20之鹼化纖維素的製造裝置例。藉由脫液機構20可以作為濾餅分離鹼化纖維素3。在脫液機構回收之液體，係由幫浦21送至鹼金屬氫氧化物溶液槽30，並藉由幫浦31，送到螺旋接觸器(螺旋提運機型接觸器)。

螺旋型接觸器10，係於一端具備有漿料1的投入口12與鹼金屬氫氧化物溶液2的投入口13，於另一端備有反應物(接觸物)的取出口14，且藉由螺旋提運機，可使漿料與鹼金屬氫氧化物溶液，從一端至他端邊接觸邊移動。此外，若在投入螺旋提運機之前，使漿料、鹼金屬氫氧化物溶液預先混合時，投入口一個即可。

相對於水平面，螺旋提運機的設置角度，係以設置使自螺旋提運機入口側至螺旋提運機出口側望過去之角度對水平面之－30~＋30°為佳，－15~＋15°更佳，－5~＋5°之範圍又更佳。當未達－30°時，螺旋提運機內部的鹼金屬氫氧化物溶液將難以滯留，而使完全浸漬變難，漿料會在短暫通過螺旋提運機內部後隨即被排出，而使接觸時間難以調節。當超過＋30°時，將會有漿料倒退現象，意即倒退混合(back mixing)之發生，而難以調節接觸時間。

螺旋的翼與套管之間的間距，最好為15 mm以下，更好在5 mm以下，而2 mm以下又更佳。當大於15 mm時，鹼溶液或漿料將難以滯留，而難以調節其完全浸漬以及接觸時間。

螺旋提運機內部的泥漿狀物質液面，係以不超出螺旋之軸的頂端部位(使軸的各個位置之橫切面中最高的點，從螺旋提運機的入口至出口所綁的線)為佳。其原因在於，泥漿狀物質的液面若超過軸的頂端部位，將會導致倒退混合之情況，而且在接觸時間將難以調節。但是，就鹼金屬氫氧化物溶液投入部位而言，關於鹼溶液被由較軸高之位置投入之所在，係不可避免泥漿狀物質超過軸的頂端部位，此不以為限。

再者，螺旋提運機型接觸器，係為了防止因氧存在下的鹼化纖維素聚合度降低，而以可真空或氮氣取代者為佳。同時以控制氧存在下之聚合度為目的時，則以具有可調整氧量的構造者為佳。

被使用的鹼金屬氫氧化物溶液，若為可獲得鹼化纖維素的話，並無特別限制，但以氫氧化鈉或氫氧化鉀之水溶液為佳，從經濟之觀點來看，特別偏好氫氧化鈉。此外，其濃度為23~60質量%，其中又以35~55質量%特別佳。若未達23質量%時，於下一個步驟獲得纖維素醚之際，醚化反應劑將會與水發生副反應之故，不利於經濟面之考量，而且，無法獲得具有所期望的取代度的纖維素醚，而造成所製造出的纖維素醚之水溶液，其透明性差的狀況。另一方面，若超過60質量%時，會有黏性變高，操作困難的情況。而且，供給與漿料接觸的鹼金屬氫氧化物溶液的濃度，為了安定鹼化纖維素之組成，確保纖維素醚的透明性，係以保持在一固定濃度為佳。

又，本發明基本上，即使不使用低級醇(較佳為碳數1~4的醇)或其他惰性溶劑，亦可改善鹼的分布均一性，但即使使用此等的溶劑也沒有關係。藉由此等溶劑的使用，在鹼分布的均一性之改善上，亦可改善鹼化纖維素增高密度。

本發明中，於螺旋提運機型接觸器內使漿料與鹼金屬氫氧化物溶液接觸之後，其接觸物係藉由壓榨機等之脫液機構，除去過多的鹼金屬氫氧化物溶液而成為鹼化纖維素。

在脫液裝置方面，係可利用旋塞蒸餾瓶離心機(decanter)或旋轉籃式離心機等應用離心力之脫液裝置、滾筒狀者、V型壓盤(disc press)、加壓螺旋提運機(bucket press)等之機械性脫液裝置以及真空過濾器等，但從脫液的均一性來看，以利用離心力之脫液裝置為佳。而且，以可連續性處理者為佳。例如可舉出有，螺旋排出型離心脫水機、押出板型離心脫水機、旋塞蒸餾瓶離心機等。利用離心力之脫液裝置的情況下，係可視所需之脫液度來調整轉數。此外，在機械性脫液裝置的情況下，係可調節脫液壓，而使用真空過濾器時，則可調節真空度。

藉由脫液所回收的鹼溶液係可再利用。再利用時，係以連續地供給系統內與伴隨鹼化纖維素而帶出系統外的鹼金屬氫氧化物溶液等量之鹼金屬氫氧化物溶液為佳。在此情況下，藉由脫液所回收的鹼溶液一旦進入回收槽之後，由此槽供給到接觸用之裝置，並可添加新的鹼金屬氫氧化物溶液，以保持回收槽中有一定程度的鹼液。

再利用由脫液所回收的鹼溶液時，特別偏好併用具有有孔旋轉體之連續離心分離機與具有無孔旋轉體之連續離心分離機的方法。如此，係可避免具有有孔旋轉體之離心分離機其網洞之阻塞，並可防止過濾不良或所伴隨的離心分離機之震動。漿料與鹼金屬氫氧化物溶液的接觸物，首先，係利用具有有孔旋轉體之連續離心分離機使液體與固體成分予以分離。之後，分離液中的微細固體成分再藉由具有無孔旋轉體之連續離心分離機進行回收。來自具有有孔旋轉體的連續離心分離機的分離液，係可直接導入全部或一部份於具有無孔旋轉體的連續離心分離機中，但是，一旦進入回收槽後，仍可自該回收槽導入具有無孔旋轉體的連續離心分離機之中。由分離液中藉由具無孔旋轉體的連續離心分離機所回收的固體成分，係可利用來作為鹼化纖維素。

連續離心分離機，係可視其漿料與鹼金屬氫氧化物溶液的接觸時間、溫度以及必要的脫液度來調整轉數，也就是離心效果。原因在於，藉由離心效果的調節，係可使重複供給與漿料接觸之鹼金屬氫氧化物溶液保持在固定濃度，因而得到透明性高的纖維素醚。相對於目前的運轉條件，當延長接觸時間及/或提高接觸溫度時，係會減少離心效果。若縮短接觸時間及/或降低接觸溫度時，則會增加離心效果。鹼金屬氫氧化物溶液的濃度之變動率以±10%以內為宜，特別是以控制在±5%以內為佳。

再者，離心效果係如「社團法人化學工業協會編新版化學工學事典」昭和49年5月30日發行之記載，是表示離心力之大小程度的數值，以離心力與重力的比來表達。離心效果Z係以下述式所表示。

Z＝(ω² r)/g＝V² /(gr)＝π² N² r/(900g)

上式中，r表示旋轉體的旋轉半徑(單位m)、ω表示旋轉體的角速度(單位rad/sec)、V表示旋轉體的圓周速度(m/sec)、N表示旋轉體的轉數(rpm)、g表示重力加速度(m/sec² )。

在脫液步驟得到之濾餅中所含的鹼金屬氫氧化物溶液，與上述漿料中的固體成分之質量比(鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分)，較佳為0.3~1.5，更佳為0.65~1.30，而0.90~1.30之範圍又更佳。上述質量比為0.3~1.5時，所得纖維素醚的透明性高。在此，漿料中的固體成分中，除了主成分的纖維素之外，係含有半纖維素、木質素、樹脂成分等的有機物、Si成分、Fe成分等之無機物。

此外，鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分，係可以下述所式之滴定法求得。

首先，取濾餅4.00g，藉由中和滴定來求得濾餅中鹼金屬氫氧化物之質量%(0.5 mol/L H₂ SO₄ 、指示劑：酚酞)。以同樣的方法進行空白試驗。

鹼金屬氫氧化物之質量%＝規定度係數×(H₂ SO₄ 滴下量ml－空白實驗之H₂ SO₄ 滴下量ml)

利用所得濾餅中鹼金屬氫氧化物之質量%，接著依照次式來求得鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分。

(鹼金屬氫氧化物之質量)/(漿料中的固體成分之質量)＝(鹼金屬氫氧化物之質量%)÷〔{100－(鹼金屬氫氧化物之質量%)/(B/100)}×(S/100)〕

在此，B為所使用之鹼金屬氫氧化物溶液之濃度(質量%)、S為漿料中固體成分的濃度(質量%)。漿料中固體成分的濃度，係取約2g的漿料置於105℃經2個小時乾燥後之質量佔所採取之質量的比例來表示其質量%。

本發明中，個別測定朝螺旋提運機型接觸器供給漿料之供給速度，與脫液後的鹼化纖維素的回收速度或鹼金屬氫氧化物溶液的消耗速度，從兩者的質量比來計算出目前鹼化纖維素的組成，而為使所算出之組成為目標數值，係可調節接觸時間、螺旋提運機內的鹼金屬氫氧化物溶液的溫度、壓榨壓力等之脫液程度等。此外，亦可使其測定操作與計算、調節操作予以自動控制化。

鹼化纖維素之組成，係可依據使用此所得之纖維素醚的醚化程度，也就是藉由取代莫耳數而決定。

使以上述之製造方法所得的鹼化纖維素作為原料，係可以公知的方法來製造纖維素醚。

在反應方法方面，可考慮以批次式與連續式來進行，但因本發明之鹼化纖維素的製造方法係為連續式，故以連續反應方式為佳，但即使是批次式也沒有什麼問題。

在批次式的情況下，從脫液裝置將所排出的鹼化纖維素貯藏於緩衝槽或直接裝入酯化反應容器中亦可，但為了縮短佔據酯化反應容器的時間，係以於緩衝槽中貯藏後，在短時間下裝入反應鍋釜中的生產性為高。為了抑制聚合度的降低，緩衝槽係期望藉由真空或氮氣之取代而為缺氧雰圍。

將所得之鹼化纖維素作為起始原料，所得的纖維素醚方面，係可舉出有烷基纖維素、羥基烷基纖維素、羥基烷基烷基纖維素、羧基甲基纖維素。

烷基纖維素方面，係可舉出有甲氧基(DS)為1.0~2.2的甲基纖維素、乙氧基(DS)為2.0~2.6的乙基纖維素等。而且，DS係表示取代度(degree of substitution)，纖維素的每個葡萄糖環單位中以甲氧基所置換的羥基平均個數；MS係表示取代莫耳數(molar substitution)，纖維素的每個葡萄糖環單位中所加成的羥基丙氧基或羥基乙氧機的平均莫耳數。

羥基烷基纖維素方面，係可舉出有羥基乙氧基(MS)為0.05~3.0之羥基乙基纖維素、羥基丙氧基(MS)為0.05~3.3之羥基丙基纖維素等。

羥基烷基烷基纖維素的例子方面，係可舉出有，甲氧基(DS)為1.0~2.2、羥基乙氧基(MS)為0.1~0.6之羥基乙基甲基纖維素、甲氧基(DS)為1.0~2.2、羥基丙氧基(MS)為0.1~0.6之羥基丙基甲基纖維素、乙氧基(DS)為1.0~2.2、羥基乙氧基(MS)為0.1~0.6之羥基乙基乙基纖維素。

此外，亦可舉出羧基甲氧基(DS)為0.2~2.0之羧基甲基纖維素。

醚化劑方面，係可舉出有氯甲烷、氯乙烷等之鹵化烷基、環氧乙烷、環氧丙烷等之環氧烷、一氯乙酸等。

〔實施例〕

以下係顯示實施例以說明本發明，但是本發明並不受限於此等實施例。

(實施例1)設置螺旋徑154 mm、軸徑90 m、螺旋長度1,500 mm、螺旋之間距100 mm、螺旋翼與套管的空隙為3 mm的螺旋提運機以對螺旋軸之水平面呈平行。漿料的投入口係設置於螺旋機的入口側末端部位。氫氧化鈉水溶液的供給口係設置於漿料供給口往出口側之300 mm處，且相對於螺旋軸，氫氧化鈉水溶液係由正上方被供給而予以設置。使此螺旋提運機以30 rpm之轉數旋轉。將來自於木材之10 mm立方體、固體成分濃度為93質量%的碎片狀漿料以50 kg/hr的速度投入螺旋提運機型接觸器中。同時，從氫氧化鈉供給口以1,700 L/hr的速度供給40℃ 49質量%的氫氧化鈉水溶液。

螺旋提運機型接觸器的出口，設置V型壓盤用以為脫液裝置，將自螺旋提運機型接觸器所排出的碎片狀漿料與鹼性蘇打液之混合物進行連續脫液。將所得之鹼化纖維素以滴定法求取其中鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分之質量比，係為1.25。而且，泥漿狀物質的液面係在不超過軸的頂端部位下運轉。

(實施例2)使螺旋提運機型接觸器以50 rpm之轉數予以旋轉，於螺旋提運機型接觸器出口設置作為脫液裝置的螺旋排出型離心脫水機，將自螺旋提運機型接觸器所排出的碎片狀漿料與鹼性蘇打液之混合物以離心效果600進行連續脫液，此外係與實施例1同樣地予以實施。將所得之鹼化纖維素以滴定法求取其中鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分之質量比，係為1.00。而且，泥漿狀物質的液面係在不超過軸的頂端部位下運轉。

(實施例3)使用螺旋長度900 mm的螺旋提運機型接觸器，於螺旋提運機型接觸器的出口設置具備有0.2 mm微孔隙之押出板型離心脫水機作為脫液裝置，將自螺旋提運機型接觸器所排出的碎片狀漿料與鹼性蘇打液之混合物以離心效果600進行連續脫液，此外係與實施例1同樣地予以實施。將所得之鹼化纖維素以滴定法求取其中鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分之質量比，係為1.00。而且，泥漿狀物質的液面係在不超過軸的頂端部位下運轉。

(實施例4)除了使用螺旋間距為150 mm的螺旋提運機之外，其餘係與實施例1同樣地予以實施。將所得之鹼化纖維素以滴定法求取其中鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分之質量比，係為1.05。而且，泥漿狀物質的液面係在不超過軸的頂端部位下運轉。

(實施例5)將20 kg在實施例1所得之鹼化纖維素裝入耐壓反應器中抽真空後，加入11 kg氯甲烷、2.7 kg環氧丙烷使其反應，經過洗淨、乾燥、粉碎後獲得羥基丙基甲基纖維素。所得之羥基丙基甲基纖維素的取代度係甲氧基(DS)為1.90、羥基丙氧基(MS)為0.24，而20℃下2質量%水溶液的黏度為10,000 mPa．s。其2質量%水溶液在20℃下的透光度，係使用光電比色計PC－50型、毛細管長20 mm、以可視光進行測定，結果為98.0%。

(實施例6)使與實施例1相同的螺旋提運機型接觸器以50 rpm之轉數予以旋轉，從回收槽供給40℃ 44質量%的氫氧化鈉水溶液，將與用於實施例1中相同的碎片狀漿料以50 kg/hr的速度投入於螺旋提運機型接觸器中。於螺旋提運機型接觸器的出口設置具備有0.2 mm微孔隙之押出板型離心脫水機作為脫液裝置，將自螺旋提運機型接觸器所排出的碎片狀漿料與鹼性蘇打液之混合物以離心效果600進行連續脫液。分離液被導入回收槽中，可再利用於與漿料之接觸。於回收槽中連續地供給49質量%之氫氧化鈉水溶液以使回收槽內維持一定量的程度。回收槽內的濃度係維持在44質量%。所得之鹼化纖維素以滴定法求取其中鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分之質量比，係為1.00。而且，泥漿狀物質的液面係在不超過軸的頂端部位下運轉。

將所獲得用以為纖維素成分之鹼化纖維素5.5 kg，裝入耐壓反應器中抽真空後，加入9 kg氯甲烷、1.4 kg環氧丙烷使其反應，經過洗淨、乾燥、粉碎後獲得羥基丙基甲基纖維素。所得之纖維素醚的取代度、2質量%水溶液在20℃下的黏度、2質量%水溶液在20℃下的透光度等係如表1所示。而且，其2質量%水溶液在20℃下的透光度，係使用光電比色計PC－50型、毛細管長20 mm、以可視光進行測定而得。

(實施例7)使與實施例1相同的螺旋提運機型接觸器以50 rpm之轉數予以旋轉，從回收槽供給40℃ 44質量%的氫氧化鈉水溶液，將與用於實施例1中相同的碎片狀漿料以50 kg/hr的速度投入於螺旋提運機型接觸器中。於螺旋提運機型接觸器的出口設置具備有0.2 mm微孔隙之押出板型離心脫水機作為脫液裝置，將自螺旋提運機型接觸器所排出的碎片狀漿料與鹼性蘇打液之混合物以離心效果600進行連續脫液。分離液被導入回收槽中，自此介由幫浦輸送至以離心效果2500運轉中的旋塞蒸餾瓶離心機(decanter)中，以回收微細的固體成分。將所回收的微細固體成分混入鹼化纖維素中。而通過旋塞蒸餾瓶離心機(decanter)之液體使其再度回到回收槽，可再利用於與漿料之接觸。於回收槽中連續地供給49質量%之氫氧化鈉水溶液以使回收槽內維持一定量的程度。回收槽內的濃度係維持在44質量%。所得之鹼化纖維素以滴定法求取其中鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分之質量比，係為1.00。而且，泥漿狀物質的液面係在不超過軸的頂端部位下運轉。

(實施例8)除了將44質量%氫氧化鈉水溶液的溫度變更為20℃，將押出板型離心脫水機之離心效果變更為1000之外，其餘與實施例7同樣地進行而獲得鹼化纖維素。回收槽內的濃度係維持在44質量%。所得之鹼化纖維素以滴定法求取其中鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分之質量比，係為0.60。

除了添加6.5 kg氯甲烷、1.2 kg環氧丙烷之外，其餘與實施例7同樣地製造纖維素醚。2質量%水溶液在20℃下的黏度、2質量%水溶液在20℃下的透光度如表1所示。

(實施例9)除了將螺旋提運機型接觸器的轉數變更為30 rpm，將押出板型離心脫水機之離心效果變更為300之外，其餘與實施例7同樣地實施而獲得鹼化纖維素。回收槽內氫氧化鈉水溶液的濃度係維持在44質量%。所得之鹼化纖維素以滴定法求取其中鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分之質量比，係為1.25。

除了添加11 kg氯甲烷、2.7 kg環氧丙烷之外，其餘與實施例7同樣地製造纖維素醚。2質量%水溶液在20℃下的黏度、2質量%水溶液在20℃下的透光度如表1所示。

(實施例10)除了將螺旋提運機型接觸器的轉數變更為30 rpm之外，其餘與實施例7同樣地實施而獲得鹼化纖維素。押出板型離心脫水機之離心效果係維持在600。使回收槽內的濃度為46質量%。所得之鹼化纖維素以滴定法求取其中鹼金屬氫氧化物/漿料中的固體成分之質量比，係為1.25。

1．．．漿料

2．．．鹼金屬氫氧化物溶液

3．．．鹼化纖維素

10．．．螺旋提運機型接觸器

11．．．螺旋提運機

12．．．漿料投入口

13．．．鹼金屬氫氧化物溶液之投入口

14．．．接觸物之取出口

20．．．脫液機構

21,31．．．幫浦

30．．．鹼金屬氫氧化物溶液槽

[圖1]表示鹼化纖維素的製造裝置之例。

Claims

一種纖維素醚的製造方法，其係包含藉由使漿料與鹼金屬氫氧化物溶液於螺旋提運機型接觸器中連續接觸之步驟與將所得之接觸物進行脫液之脫液步驟來製造鹼化纖維素，再藉由將該鹼化纖維素予以醚化所成。
如申請專利範圍第1項之纖維素醚的製造方法，其中，於該脫液步驟所得之濾餅中含有的鹼金屬氫氧化物與該漿料中的固體成分之質量比為0.3~1.5之範圍。
如申請專利範圍第1或2項之纖維素醚的製造方法，其中，於該脫液步驟所得之濾餅中含有的鹼金屬氫氧化物與該漿料中的固體成分之質量比，係藉由改變該螺旋提運機型接觸器內的螺旋提運機的轉數、螺旋的間距、接觸區域的長度中選出之至少一種而予以調節。